پژوهش های نوین فیزیک

Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:

---

پلیمری شدن هیدروژل اشتراکی آکریلیک اسید و آکریل آمید به ‌کمک فراصوت
 
رجب‌علی ابراهیمی؛ دانشگاه آزاد اسلامی واحد تاکستان، دانشکدۀ علوم، گروه شیمی، ایران
 
چکیده
هیدروژل­ها دسته­ای از فرآورده­هایی هستند که می­توانند مقادیر زیادی آب را بدون انحلال جذب کنند. این ویژگی به‌دلیل شبکه­سازی فیزیکی یا شیمیایی زنجیرهای پلیمری آب‌دوست است. از امواج پرقدرت فراصوت در واکنش­های پلیمری شدن و در نبود آغازگر بهره گرفته می­شود. از آن‌جا که در یک سامانۀ فراصوتی، پلیمری شدن و تخریب به‌طور هم‌زمان صورت می­گیرند، پلیمری شدن فراصوتی، فرآیندی پیچیده است. تشکیل هیدروژل با کمک این امواج، تنها در محیط­های گرانرو مانند گلیسرول امکان­پذیر است. رادیکال­های H و OH به‌دست آمده از فرآیند حفره­سازی، گام آغازی را راه­اندازی می­کنند. در این پژوهش، از مونومرهای آکریلی حلال در آب و عامل شبکه­ساز  متیلن بیس آکریل آمید در محیط دوتایی آب/گلیسرول هیدروژل به‌دست آمد. تابش فراصوت نه تنها به حرارت و آغازگر نیاز ندارد، بلکه زمان تشکیل فرآورده را به چند دقیقه کاهش داد. افزون بر این، هیدروژل­های تهیه شده به‌کمک فراصوت دارای ساختار میکروسکپی یک‌نواخت­تر و قدرت تورم بیش‌تری بودند. طیف­سنجی­های FT-IR و UV-VIS در تأیید ساختارهای شبکه­ای به‌دست آمده به‌کار گرفته شدند. تصاویر SEM نمونه­های به‌دست آمده نشان‌دهندۀ ساختار نانوی یک‌نواخت با حفره­های ریز زیاد است. فروپاشی حفره­هایی که در اثر تابش فراصوت و در حین واکنش تهیه تشکیل می­شوند، در انجام واکنش و ساختار فرآورده به‌دست آمده نقش اساسی دارند. از این روش می­توان هم در ساخت و هم در کنترل سنتز (سرعت و ساختار) فرآورده­های بیو(زیستی) و در سامانه­های زنده – مانند رهایش دارو - بهره گرفت، از این رو همه بررسی­ها در دمای ثابت 37 درجه بدن انسان انجام شد.
واژه‌های کلیدی:  پلیمری شدن، هیدروژل، تابش فراصوت، ساختار میکروسکپی، رهایش دارو
دریافت 7/2/92                    پذیرش 1/11/92
^*نویسنده مسئول         ebrahimi_r@qiau.ac.ir
 
 
 
 
بهینه‌سازی تولید بیوسورفکتانت به‌منظور پاک‌سازی نفت خام شناور از روی آب
 
حسین امانی؛ دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، دانشکده مهندسی شیمی
 
چکیده
در این تحقیق توانایی پسودومناس آرجینیوزا¹ 2 NPبه‌منظور تولید بیوسورفکتانت رامنولیپید بررسی شد. رامنولیپید ‌در صنایع‌ نفت‌ برای‌ پاک‌سازی‌ فیلترهای‌ تصفیه‌ لجن‌های‌ نفتی‌ و پاک‌سازی تانک‌های ذخیرۀ نفتی و تیمار بیولوژیک‌ فاضلاب‌های‌ نفتی‌ حائز اهمیت‌ است‌. هدف دیگر این تحقیق بهینه‌سازی محیط رشد تولید بیوسورفکتانت برای کاهش هزینه‌ها با استفاده از روش تاگوچی است. شرایطی‌ از قبیل‌ منابع‌ کربنی‌ مختلف‌، اثر غلظت نمک، فسفر و نیتروژن در سه سطح بر میزان‌ تولید رامنولیپید بررسی شد. بهترین شرایط برای تولید رامنولیپید وقتی مشاهده شد که از ساکاروز به‌عنوان منبع کربن، NaCl  g/l 50 ، (₄HPO₂, Na₄PO₂NaH) g/l 75/6 و ₄SO₂)₄(NH g/l 1 به‌ترتیب برای منبع نمک، فسفر و نیتروژن استفاده می‌شود. بیش‌ترین مقدار تولید رامنولیپید از میان آزمایش‌های مختلف برابر  g/l8/2 به‌دست آمد. هم‌چنین شاخص امولسیون‌سازی برای رامنولیپید تولید شده به‌کمک آزمون ₂₄E بررسی شد و  مقدار امولسیون برای نفت خام (34= API) برابر 80%  به‌دست آمد.
 
واژه‌های کلیدی: بیوسورفکتانت، تاگوچی، رامنولیپید، فرمانتاسیون، امولسیون‌سازی
دریافت 2/6/93                    پذیرش 18/8/93
^*نویسنده مسئول         hamani@nit.ac.ir
 
 
رسوباتبه‌عنوان منبع جدیدی از انرژی پاک برای تولید جریان الکتریسیته
 
مصطفی رحیم نژاد^*، قاسم نجف‌پور،  زهرا نجف­قلی؛
دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، دانشکده مهندسی شیمی،
آزمایشگاه تحقیقاتی سوخت‌های زیستی و انرژی تجدیدپذیر
 
چکیده
استفاده از پیل­های سوختی رسوبی از روش‌های نوین تولید الکتریسیته پاک است و طیف متنوعی از مواد آلی موجود در رسوبات را تبدیل به جریان الکتریسیته می‌کنند. در این تحقیق از چهار منبع رسوبی مختلف دریا، حوضچۀ پرورش ماهی، چشمۀ محلی و رودخانۀ محمودآباد به‌عنوان مولد جریان الکتریسته استفاده شده است. از گرافیت به‌عنوان الکترود در محفظه­های آند و کاتد پیل­های سوختی رسوبی استفاده شد. کم‌ترین میزان توان به‌دست آمده در ارتباط با رسوبات حوضچۀ پرورش ماهی است به‌طوری‌که بیشینۀ ولتاژ مدار باز برای آن برابر با mV310 است. رسوبات حاصل از رودخانه در مقایسه با سایر رسوبات استفاده شده دارای بیش‌ترین دانسیته توانی برابر با ²mw/m09/37  از خود نشان داده است. این پیل ولتاژ مدارباز740 میلی‌ولت دارد و به‌مدت 12روز نیز کاملاً پایدار است.
واژه‌های کلیدی:پیل سوختی رسوبی، انرژی پاک، جریان اکتریسیته، دانسیته توان
دریافت 21/3/93                    پذیرش 16/9/93
^*نویسنده مسئول           Rahimnejad@nit.ac.ir     
 
 
مقایسۀ جاذب‌های سریم مولیبدات- پلی اکریلونیتریل و مس هگزاسیانوفرات II- پلی اکریلونیتریل در جداسازی
سزیم اکتیو در محیط‌های آبی
 
رضا صابری^*؛ پژوهشگاه علوم و فنون هسته­ای، تهران،
علی تخت‌اردشیر؛ امور ایمنی هسته­ای کشور، تهران
 
چکیده
پروژۀ تحقیقاتی حاضر برای دست‌یابی به فناوری‌های نوین در زمینۀ رفع آلودگی‌های رادیواکتیو انجام شده است. امروزه ساخت و استفاده از رزین‌های مبادله کننده با بازدهی و کارآیی زیاد، به‌عنوان روی‌کردی نوین در تحقیقات و هم‌چنین روشی کاربردی در علوم جداسازی مطرح است. در این پروژه برای رفع آلودگی ماده رادیواکتیو ¹³⁷Cs  به‌عنوان یکی از مهم‌ترین پاره­های شکافت هسته­ای، دو نوع کامپوزیت جدید با عنوان سریم‌مولیبدات-پلی‌اکریلونیتریل¹ و مس‌هگزاسیانوفرات‌II- پلی‌اکریلونیتریل² تهیه شد و کارآیی آن‌ها در شرایط پیوسته و ناپیوسته سنجیده  شد. برای شناسایی ساختار ترکیب سنتز شده، از تکنیک طیف‌سنجی مادون قرمز استفاده شد. مساحت سطح دانه­های جاذب و میزان تخلخل آن‌ها اندازه­گیری شد. در راستای افزایش راندمان این دو کامپوزیت، ترکیب آن‌ها با ماده PAN تهیه شد و پایداری آن‌ها در شرایط مختلف محیطی سنجیده شدند. نتایج نشان می­دهد که کامپوزیت مس‌هگزاسیانوفرات‌II- پلی‌اکریلونیتریل در شرایط یک‌سان راندمان بیش‌تری نسبت به کامپوزیت سریم‌مولیبدات-پلی‌اکریلونیتریل دارد.
 
واژه‌های کلیدی: جداسازی، کامپوزیت، ¹³⁷Cs ، H.C.F.C-PAN، تبادل یونی، CER.M-PAN
دریافت 6/2/93                    پذیرش 16/9/93
^*نویسنده مسئول           Rsaberi@aeoi.org.ir
 
 
 
حذف فرمیک‌اسید از نمونه­های آبی با روش جذب بر روی سبوس برنج
 
نرگس صمدانی لنگرودی؛ دانشگاه گلستان، دانشکده علوم، گروه شیمی
ویدا جدائیان؛ دانشگاه آزاد اسلامی واحد اسلامشهر، گروه شیمی
چکیده
هدف از انجام این تحقیق، بررسی امکان استفاده از سبوس برنج به‌عنوان جاذبی طبیعی و مناسب برای حذف فرمیک‌اسید که اسیدی آلی است، از آب آلوده شده به این اسید و بررسی اثر عوامل مختلف شامل مقدار جاذب، غلظت اولیۀ جذب‌شونده، دما و زمان بر میزان جذب و تعیین ثابت­های ایزوترم­های جذبی است. نتایج آزمایش­ها نشان داد که افزایش مقدار جاذب، کاهش غلظت اولیۀ جذب‌شونده و کاهش دما سبب افزایش جذب شده و فرایند جذب تقریباً بعد از یک ساعت به‌حال تعادل می­رسد. برای بیان چگونگی جذب فرمیک‌اسید بر روی سبوس برنج از مدل­های جذبی مختلفی استفاده شده است که ازبین آن‌ها مدل­های جذبی فروندلیش و لانگمور تطابق بهتری را در مقایسه با سایر ایزوترم­ها نشان می­دهند. بررسی­های آماری نشان می­دهند که به‌ازای سه درجه آزادی و حدود اطمینان 95%، میانگین مقدار جذب‌­شونده به‌ازای واحد وزن جاذب، 095/0± 39/10، خواهد شد.
واژه­های کلیدی: اسیدهای آلی، ایزوترم جذب سطحی، جذب سطحی، سبوس برنج
دریافت 31/6/92                    پذیرش 16/9/93
^*نویسنده مسئول           nsamadani@yahoo.com
 
 
 
بررسی تأثیر تغییرات اندازۀ ذرات جاذب کربن فعال بر زمان تعادل و بازدۀ جذب یون نیکل از محلول آبی
 
فاطمه طالبی خلیل محله^*، رضا مرندی؛ دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران شمال
 
چکیده
آلودگی محیط‌زیست به فلزات سمی و خطرناک از مهم‌ترین مسائل دنیای امروز است. نیکل یکی از این فلزات سمی است که غلظت زیاد آن در صورت ورود به بدن انسان باعث حساسیت پوستی، بیماری‌های قلبی، انواع سرطان و غیره می‌شود، بنا بر این حذف نیکل از پساب‌های صنعتی ضروری است. هدف از این تحقیق حذف یون نیکل از محلول آبی با کربن فعال سنتز شده از تفالۀ هویج و بررسی تأثیر تغییر اندازۀ ذرات جاذب بر زمان تعادل و بازدۀ جذب یون نیکل بود. برای این منظور از تکنیک جذب سطحی در سیستم ناپیوسته استفاده شد و در ابتدا کربن فعال از تفالۀ هویج تهیه و اندازۀ ذرات آن بین 300- 37 میکرومتر انتخاب شد. نتایج نشان داد که حداکثر بازدۀ جذب در6pH= و برابر 100% است. هم‌چنین نشان داده شد که با کاهش اندازۀ جاذب از 300 تا 37 میکرومتر، زمان تعادل جذب کاهش یافته و از ۱30 به 20 دقیقه رسید. نتایج حاصل از بررسی مدل‌های سینتیکی نشان داد که روند حذف یون نیکل از مدل سینتیکی شبه درجۀ دوم پیروی می‌کند. رابطۀ ایزوترم‌های لانگمیر و فروندلیچ به‌منظور تطابق ایزوترم‌های جذب، بررسی شد. این پژوهش به‌خوبی نشان داد که کربن فعال جاذبی با ظرفیت جذب زیاد برای یون نیکل است.
 
واژه‌های کلیدی: کربن فعال، نیکل، اندازۀ ذرات، مدل‌های سینتیکی، ایزوترمجذب
دریافت 16/8/92                    پذیرش 17/6/93
^*نویسنده مسئول           fatemeh.talebi89@yahoo.com
 
 
 
بررسی نظری مکانیسم کاتالیستی و مهار آنتی‌بیوتیک‌های بتالاکتام با متالوبتالاکتامازها در حلال‌ها و دماهای مختلف با استفاده از محاسبات مکانیک کوانتومی
 
مینا غیاثی^*،  بهاره نوحی؛ دانشگاه الزهرا
منصور زاهدی؛دانشگاه شهید بهشتی
 
چکیده
رایج‌ترین و مهم‌ترین مکانیسم دفاعی باکتریایی نسبت به آنتی‌بیوتیک‌های بتالاکتام، تولید آنزیم‌های بتالاکتاماز است. این داروها از طریق هیدرولیز و شکست حلقۀ 4-عضوی پیوند بتالاکتام، طی مکانیسمی دومرحله‌ای، شامل حملۀ نوکلئوفیلی یون هیدروکسید پل و پروتونه شدن گروه آمین، غیرفعال می‌شوند. طی این واکنش یون‌های فلزی نقش مهمی را در فرآیند کاتالیستی ایفا می‌کنند. البته با وجود پژوهش‌های متعدد، هنوز مکانیسم عمل‌کرد این آنزیم‌ها نامشخص و بازدارنده مناسب برای آن‌ها گزارش نشده است. نظریۀ تابعی چگالی (DFT) با استفاده از روش B3LYP و سری‌های پایه 6-31G، 6-31G* و 6-311G**، برای محاسبه جزئیات ساختار و انرژی الکترونی واکنش کاتالیستی بخش فعال آنزیم CcrA از خانوادۀ آنزیم‌های متالوبتالاکتاماز (M&betaLs)، آنتی‌بیوتیک بتالاکتام پنی‌سیلین و کمپلکس‌های تشکیل شده شامل ES، ETS₁، INT₁، INT₂، ETS₂ و EP به‌ترتیب، به‌کار گرفته شده است. هم‌چنین توابع ترمودینامیکی نظیر، آنتالپی استاندارد (∆Hº)، آنتروپی استاندارد (∆Sº) و انرژی آزاد گیبس استاندارد (∆Gº) واکنش، برایETS₁ ، ETS₂  و برای کل واکنش، در دماهای C^° 25، C^° 31، C^° 37 و C^°40 و فشار1 اتمسفر، بررسی شد. در همۀ محاسبه‌ها اثر حلال با روش PCM برای حلال‌های آب، اتانول، محیط پروتئینی، نیترومتان و تتراکلرید کربن در نظر گرفته شده است. در نهایت این واکنش طی یک فرآیند گرمازا و خودبه خودی، به پایداری می‌رسد و مرحلۀ اول مکانیسم واکنش، یعنی حملۀ نوکلئوفیلی، مرحلۀ تعیین‌کننده سرعت است.
واژه‌های کلیدی: آنتی‌بیوتیک‌های بتالاکتام، آنزیم‌های متالوبتالاکتاماز (M&betaLs)، آنزیمCcrA، پنی‌سیلین، توابع ترمودینامیکی، محاسبات QM.
دریافت 11/9/92                    پذیرش 3/4/93
^*نویسنده مسئول           ghiasi@alzahra.ac.ir
 
 

واژه‌های کلیدی: -

متن کامل [PDF 175 kb]   (1862 دریافت)    

ارسال نظر درباره این مقاله : نام کاربری یا پست الکترونیک شما:

---